Technisches Gebiet

Die Offenbarung betrifft ein Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze, die Verwendung eines solchen Montagewerkzeugs mit einem daran angepassten Gewindeeinsatz sowie ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Werkstück.

Hintergrund

Gewindeeinsätze, die bspw. als eine Gewindebuchse oder als eine Gewindepanzerung ausgebildet sein können, werde in Werkstücken mit geringerer mechanischer Beanspruchbarkeit, bspw. in Bauteilen aus Aluminium oder Grauguss, verwendet, um über das Gewinde vergleichsweise höhere Lasten einbringen zu können. Derartige Gewindeeinsätze eignen sich auch als Reparaturlösungen für beschädigte Gewinde.

Üblicherweise handelt es sich bei Gewindeeinsätzen um Bauteile, die ein Außengewinde aufweisen, mit dem sie in ein, ggf. beschädigtes, Gewinde eines Bauteils eingeschraubt werden. Die Gewindeeinsätze weisen dann zusätzlich ein Innengewinde oder einen Stift mit einem Außengewinde zur Verbindung mit einem anderen Bauteil auf. Um Gewindeeinsätze in dem ggf. beschädigten Gewinde bzw. in einem ggf. weicheren Material sicher zu fixieren, werden Keile oder Stifte in den Gewindeeinsatz und/oder das den Gewindeeinsatz aufnehmende Werkstück eingeschlagen. Dies verhindert insbesondere eine Verdrehung des Gewindeeinsatzes in diesem Werkstück. In der EP 3 205 454 B1 wird ein Montagewerkzeug für Gewindeeinsätze vorgeschlagen, das eine Spindel mit einem ersten Außengewinde und einem zweiten Gewinde, eine Gehäusehülse, die ein mit dem zweiten Gewinde in Eingriff stehendes Gewinde aufweist, und Sperrmittel zum lösbaren Hemmen einer Drehung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse aufweist. Die Spindel und die Gehäusehülse können in einem ersten Schritt der Montage des Gewindeeinsatzes gemeinsam gedreht werden. Hierzu sind Sperrmittel vorgesehen, die eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschweren, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen, wobei die hierbei durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt wird.

Bei diesem bekannten Montagewerkzeug sind die sind Sperrmittel, die eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse hemmen oder erschweren, aneinander anliegende Anschlagflächen der Spindel und der Gehäusehülse, die zusammen mit den ineinander eingreifenden Gewinden der Spindel und der Gehäusehülse ein Festklemmen der Spindel in der Gehäusehülse bewirken. Diese Verklemmung kann aufgrund der hohen Reibung zwischen den Anschlagflächen verhindern, dass sich die Gehäusehülse wie gewünscht zum Eintreiben der Stifte oder Keile relativ zu der Spindel nach unten bewegen kann. Wenn ein größeres Drehmoment aufgebracht wird, kann dies zu Beschädigungen der Oberfläche und des Gewindeeinsatzes führen. Zusätzlich kann dabei die Verklemmung weiter erhöht werden, so dass sich das Werkzeug ggf. nur noch mit Gewalt lösen lässt. Zusammenfassung

Die vorliegende Offenbarung stellt in einigen nicht beschränkenden Ausführungsformen u.a. ein verbessertes Montagewerkzeug für das Einbringen eines Gewindeeinsatzes in ein Werkstück bereit (z.B. wie in Anspruch 1 wiedergegeben), das das Risiko eines unerwünscht starken Festklemmens minimiert. Weitere nicht beschränkenden Ausführungsformen betreffen die Verwendung eines solchen verbesserten Montagewerkzeugs mit einem daran angepassten Gewindeeinsatz (z.B. wie in Anspruch 13 wiedergegeben) sowie ein verbessertes Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einem Werkstück (z.B. wie in Anspruch 14 wiedergegeben).

Einer nicht beschränkenden Ausführungsform der Offenbarung liegt dabei der Gedanke zu Grunde, dass das Risiko einer unerwünscht starken Verklemmung zwischen Spindel und Gehäusehülse erheblich minimiert werden kann, indem die Unterkopfreibung soweit wie möglich reduziert werden.

Ein Montagewerkzeug gemäß der Offenbarung weist in einer nicht beschränkenden Ausführungsform hierzu eine Spindel, die zumindest abschnittsweise mit einem ersten Außengewinde und zumindest abschnittsweise mit einem zweiten Außengewinde, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des ersten Außengewindes versehen ist, und eine Gehäusehülse auf, die ein mit dem zweiten Gewinde in Eingriff stehendes Gewinde aufweist. Beispielsweise ist der Durchmesser des zweiten Außengewindes auch größer als der Durchmesser des Gewindeeinsatzes, der mit dem Montagewerkzeug in einem Werkstück befestigt werden soll. Hierbei sind beispielsweise die Länge der Spindel und die Länge der Gehäusehülse derart aneinander angepasst, dass das erste Außengewinde zumindest teilweise aus der Gehäusehülse herausragt. In der Gehäusehülse ist zudem ein Axiallager axial fixiert, das beispielsweise ein Druckstück in der Gehäusehülse drehbar lagern kann. Die Gehäusehülse ist durch den Gewindeeingriff mit der Spindel relativ zu dieser axial bewegbar. Dabei ist eine Endposition dieser axialen Bewegung durch einen axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definiert ist.

Die unterschiedlichen Durchmesser der beiden Außengewinde der Spindel bewirken, dass das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse größer ist als das Widerstandsdrehmoment zwischen dem ersten Außengewinde der Spindel und einem Innengewinde des Gewindeeinsatzes. Dies bewirkt, dass sich der Gewindeeinsatz durch eine relative Drehung zu der Gehäusehülse auf die Spindel aufschrauben lässt, ohne dass sich die Spindel dabei in der Gehäusehülse mitdreht. Auch beim einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück bewirkt der größere Durchmesser des zweiten Außengewindes, dass das Widerstandsdrehmoment kleiner ist als das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse. Folglich dreht sich auch hierbei die Spindel nicht in der Gehäusehülse, wenn auf diese ein Montagedrehmoment einwirkt. Dieser Effekt kann in nicht beschränkenden Ausführungsformen der Offenbarung durch den Einsatz von die Gewindereibung beeinflussenden Maßnahmen weiter gesteigert werden. Somit ist aufgrund der erhöhten Gewindereibung in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse in der Endposition zwischen der Spindel und der Gehäusehülse eine Relativbewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse lösbar gehemmt.

Andererseits ist das Reaktionsdrehmoment, das entsteht, wenn die Spindel selbst oder ein hiermit drehfest verbundenes Bauteil, beispielsweise ein Distanzring oder ein Einstellring, während des Einschraubens des Gewindeeinsat- zes in ein Werkstück axial an das Werkstück anschlägt, ganz erheblich größer (theoretisch sogar unendlich groß) als das durch Gewindereibung erzeugte Widerstandsdrehmoment in dem Gewindeeingriff zwischen dem zweiten Außengewinde der Spindel und dem Innengewinde der Gehäusehülse. Folglich beginnt mit diesem Anschlag der Spindel oder eines mit dieser drehfest verbundenes Bauteils an dem Werkstück bei weiter auf die Gehäusehülse einwirkendem Montagedrehmoment eine relative Drehung der Spindel in der Gehäusehülse. Mit anderen Worten wird die Hemmung der Relativbewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse hierdurch gelöst. Die hierdurch erzeugte axiale Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel kann zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt werden.

Das direkte Aufsitzen der Spindel auf dem Lager oder das Aufsitzen der Spindel auf einer oder mehrerer Gleitscheibe(n), die sich wiederum direkt auf dem Lager abstützen, erleichtert dabei das Lösen der Hemmung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse, indem das Axiallager eine relative Drehung ohne größere Reibung ermöglicht.

Ein zu festes Verklemmen kann alternativ oder zusätzlich durch eine Begrenzung der Drehbewegung, beispielsweise durch wenigstens einen rotatorischen Anschlag oder durch einen Stift, erreicht werden.

Die Endposition der axialen Bewegung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse, die durch den direkten oder indirekten axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder durch den rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definiert ist, ist die Position, die die Gehäusehülse relativ zu der Spindel einnimmt, während die relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschwert oder gehemmt ist, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Ge- häusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen und die Gehäusehülse und die Spindel entfernen sich aus der Endposition. Dabei wird die durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt.

In nicht beschränkenden Ausführungsformen des Montagewerkzeugs kann die Spindel einen ersten Abschnitt, auf dem das erste Außengewinde vorgesehen ist, einen zweiten Abschnitt, auf dem das zweite Außengewinde vorgesehen ist, und einen den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindenden dritten Abschnitt aufweisen, wobei der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts größer als der des dritten Abschnitts ist. Der Übergang vom zweiten Abschnitt zum dritten Abschnitt kann hierbei eine axiale Anschlagfläche der Spindel definieren, die in der Endposition direkt oder indirekt an dem Axiallager anliegt.

Das Axiallager kann beispielsweise ein Nadellager oder ein Rollenlager sein, bei dem die Nadeln bzw. Rollen in einer zur Längsachse der Spindel, d.h. zu deren Rotationsachse, senkrechten Ebene angeordnet sind. Alternativ hierzu kann das Axiallager beispielsweise auch als ein Kugellager ausgebildet sein.

Wenn die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel durch einen indirekten axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager definiert ist, kann zwischen der Spindel und dem Axiallager wenigstens eine Gleitscheibe vorgesehen sein. Es können zwei jeweils in einer zur Längsachse der Spindel, d.h. zu deren Rotationsachse, senkrechten Ebene angeordnete Gleitscheiben vorgesehen sein. Die Gehäusehülse kann einen ersten zylindrischen Abschnitt, in dem das als Innengewinde ausgebildete Gewinde vorgesehen ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweisen, der von dem ersten Abschnitt durch einen radial nach innen ragenden Steg oder Flansch beabstandet ist. Wenn die Spindel wenigstens einen ersten Drehanschlag aufweist, kann der radial nach innen ragende Steg oder Flansch wenigstens einen zu dem ersten Drehanschlag komplementären Gegen-Drehanschlag aufweisen, die zusammen als rotatorischer Anschlag die Endposition der axialen Bewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel definieren.

Bei nicht beschränkenden Ausführungsformen des Montagewerkzeugs wird das Einschrauben des Gewindeeinsatzes in ein Werkstück sowie das nachfolgende Eintreiben der Stifte oder Keile des Gewindeeinsatzes durch eine Rotation des Montagewerkzeugs bewirkt. Dies ermöglicht es, die bisher teilweise getrennt voneinander auszuführenden Schritte der Montage, nämlich das Einschrauben des Einsatzes und das Eintreiben der Stifte oder Keile, durch eine beispielsweise kontinuierliche Drehung des Montagewerkzeugs auszuführen. Hierdurch kann die Montage unter Verwendung eines Akkuschraubers oder dergleichen ausgeführt werden, ohne dass ein zusätzliches Werkzeug eingesetzt werden muss. Insbesondere in der Großserienfertigung bringt der Verzicht auf einen Werkzeugwechsel eine große Zeitersparnis und damit ein Effizienzgewinn mit sich. Zudem ist eine Automatisierung der Montage eines Gewindeeinsatzes möglich. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Eintreiben der Stifte oder Keile nicht schlagartig erfolgt, so dass eine Beschädigung der Stifte oder Keile weitestgehend ausgeschlossen werden kann.

Hierfür ist nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform der Offenbarung vorgesehen, dass die Spindel und die Gehäusehülse in einem ersten Schritt der Montage des Gewindeeinsatzes gemeinsam gedreht werden können. Hierzu sind die Gewinde hinsichtlich ihrer Durchmesser und ggf. anderer das Wider- Standsdrehmoment beeinflussender Parameter so gestaltet, dass eine relative Drehung zwischen Spindel und Gehäusehülse zumindest soweit erschwert wird, dass bei dem vergleichsweise geringen Drehmoment, das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück erforderlich ist, keine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel auftritt. Wird dagegen ein für das Eintreiben der Stifte oder Keile erforderliches höheres Drehmoment aufgebracht, wird eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel zugelassen, wobei die hierbei durch den Gewindeeingriff zwischen der Gehäusehülse und der Spindel bewirkte relative axiale Bewegungskomponente zum Eintreiben der Stifte oder Keile genutzt wird. Mit anderen Worten ist beim Einschrauben des Gewindeeinsatzes in das Werkstück das durch die Gewindereibung aufgebrachte Drehmoment größer als das Reaktionsmoment im Gewinde beim Einschrauben des Gewindeeinsatzes. Beim Eintreiben der Stifte ist dagegen das durch die Gewindereibung aufgebrachte Drehmoment kleiner als das Reaktionsmoment eines auf der Werkstückoberfläche aufsitzenden Distanzrings.

Die Spindel weist jedenfalls an zwei Abschnitten ein Gewinde auf, nämlich einerseits das erste Außengewinde zur Verbindung mit dem Gewindeeinsatz und andererseits ein weiteres Gewinde, das mit der Gehäusehülse in Eingriff steht. Beispielsweise kann auch das zweite Gewinde ein Außengewinde sein, das in ein Innengewinde der Gehäusehülse eingreift. Die beiden Gewinde können als voneinander getrennte Gewindeabschnitte ausgebildet sein. Alternativ kann ein durchgehendes Gewinde auf der Spindel vorgesehen sein, das beide Gewindeabschnitte bildet. Es können auch sich überschneidende Gewindeabschnitte auf der Spindel vorgesehen sein. Beispielsweise können beide Gewindeabschnitte die gleiche Drehrichtung haben. Die Gewindeabschnitte können die gleiche oder unterschiedliche Steigungen aufweisen.

Um Beschädigungen zu vermeiden, kann die Gehäusehülse, die sich sowohl während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in das Werkstück als auch während des Eintreibens der Stifte oder Keile dreht, so vorgesehen sein, dass sie nicht direkt an den sich nicht mitdrehenden Stiften oder Keilen anliegt. Hierzu kann die dem Einsatz zugewandte Seite der Gehäusehülse mit einer die Reibung reduzierenden Beschichtung versehen sein. Beispielsweise ist an oder in der Gehäusehülse ein radial außerhalb der Spindel angeordnetes Druckstück gelagert, das auf der der Gehäusehülse abgewandten Seite eine Stirnwand aufweist. Mit dieser Stirnwand können die Stifte oder Keile eingetrieben werden, wenn die Gehäusehülse sich zusammen mit dem Druckstück relativ zu der Spindel bewegt. Um das Einschrauben der Spindel in den Gewindeeinsatz nicht zu behindern, sind die Länge des Druckstücks, die Länge der Spindel und die Länge der Gehäusehülse vorzugsweise derart aneinander angepasst, dass das erste Außengewinde der Spindel zumindest teilweise aus der Gehäusehülse und aus dem Druckstück herausragt. Beispielsweise ist das Druckstück relativ zu der Gehäusehülse frei drehbar und axial nicht relativ zu der Gehäusehülse verschiebbar an oder in der Gehäusehülse gelagert. Dies kann bspw. unter Verwendung eines Nadel- oder Kugellagers und ggf. eines Sicherungsrings erfolgen.

Um das Umschalten zwischen den beiden Betriebsmodi des Montagewerkzeugs, nämlich dem Einschrauben des Einsatzes mittels gemeinsamer Rotation von Gehäusehülse und Spindel und dem Eintreiben der Stifte oder Keile mittels Rotation der Gehäusehülse relativer zu der Spindel, selbsttätig zu bewirken, kann die Spindel drehfest mit einem diese zumindest abschnittsweise umgebenden Distanzring gekoppelt sein, wobei der Distanzring zum Eintreiben der Stifte oder Keile zusammen mit der Spindel relativ zu der Gehäusehülse axial bewegbar ist. Der Distanzring wird dabei gemeinsam mit den übrigen Komponenten des Montagewerkzeugs und zusammen mit dem Gewindeeinsatz während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in das Werkstück auf das Werkstück zu bewegt. Sobald der Distanzring mit seiner der Gehäusehülse abgewandten Stirnseite auf die Werkstückoberfläche trifft, steigt hierdurch das erfor- derliche Drehmoment zur Drehung des Montagewerkzeugs an. Dieser Anstieg des Drehmoments bewirkt ein Lösen der u.a. durch Gewindereibung verursachten Hemmung zwischen Gehäusehülse und Spindel, d.h. bspw. ein Überschreiten der Reibkräfte zwischen Gehäusehülse und Spindel, wodurch bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse diese relativ zu der zusammen mit dem Distanzring feststehenden Spindel verdreht wird. Dies bewirkt aufgrund des Gewindeeingriffs die erforderliche relative axiale Bewegung zwischen der Spindel und der Gehäusehülse bzw. dem Druckstück, um die Stifte oder Keile relativ zu dem Gewindeeinsatz zu bewegen. Der Distanzring ist dabei auch relativ zu dem Druckstück axial bewegbar. Hierzu kann der Distanzring mittels eines Stiftes in der Spindel gesichert sein, wobei in dem Druckstück Langlöcher vorgesehen sind, in denen der Stift geführt ist.

Die Verwendung des Distanzringes erlaubt es, die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes in das Werkstück sehr genau festzulegen, da mit dem Auftreffen des Distanzrings auf die Werkstückoberfläche das Einschrauben des Gewindeeinsatzes abgebrochen wird (Ende des ersten Betriebsmodus) und der Gewindeeinsatz nachfolgend durch Eintreiben der Keile oder Stifte in seine Position relativ zu dem Werkstück fixiert wird. Damit ist es möglich, auch eine große Anzahl von Gewindeeinsätzen mit hoher Präzision in eine definierte Einschraubtiefe in dem Werkstück zu montieren.

Wenn unterschiedliche Einschraubtiefen realisiert werden sollen, kann der Distanzring austauschbar gestaltet werden, wobei mit unterschiedlichen Abmessungen des Distanzrings unterschiedliche Einschraubtiefen dargestellt werden können. Alternativ hierzu ist es auch möglich, den Distanzring verstellbar auszubilden. Hierzu kann der Distanzring mehrteilig gestaltet sein und bspw. ein Außengewinde aufweisen, das mit dem Innengewinde eines die Spindel zumindest abschnittsweise umgebenden Einstellrings in Eingriff steht. Der Einstellring kann ggf. mit einer Kontermutter, die ebenfalls mit dem Außengewinde des Distanzrings in Eingriff steht, in seiner Position fixiert werden. In diesem Fall definiert die Position des Einstellrings relativ zu dem Distanzring und damit zu der Spindel die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes bzw. das Umschalten zwischen den Betriebsmodi des Montagewerkzeugs. Für eine geringere Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes muss der Einstellring relativ zu der Spindel in Einschraubrichtung des Gewindeeinsatzes weiter vorgeschoben werden, so dass der Einschraubvorgang früher abgebrochen wird, wogegen der Einstellring relativ zu der Spindel zurückgezogen werden muss, wenn eine größere Einschraubtiefe erreicht werden soll.

Bei einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform des Montagewerkzeugs kann die Gehäusehülse einen ersten zylindrischen Abschnitt aufweisen, in dem das als Innengewinde ausgebildete Gewinde vorgesehen ist, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt, der von dem ersten Abschnitt durch einen radial nach innen ragenden Steg oder Flansch beabstandet ist, und in dem ein Flanschabschnitt des Druckstücks drehbar gelagert und gegen axiale Bewegung gesichert ist. Die Spindel kann einen Schaft aufweisen, an dessen einem Ende das erste Außengewinde und an dessen gegenüberliegendem zweiten Ende das als Außengewinde ausgebildete zweite Gewinde vorgesehen ist, wobei das zweite Ende einen gegenüber dem Schaft vergrößerten Durchmesser aufweisen kann. Das Druckstück kann bspw. den Schaft der Spindel umgreifen und zwei Langlöcher aufweisen, in denen der Distanzring mittels eines Stifts drehfest und axial bewegbar geführt ist. Die Gehäusehülse und optional auch die Spindel können mit Angriffsmitteln für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug ausgestattet sein. Weiter kann auf der der Gehäusehülse abgewandten Seite des Druckstücks die Stirnwand mit einer Phase versehen sein, so dass das Druckstück an die Geometrie der Öffnung in dem Werkstück angepasst sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Absatz an der Stirnwand des Druckstücks vorgesehen sein. Ein weiterer Aspekt einer nicht beschränkenden Ausführungsform betrifft die Verwendung eines Montagewerkzeugs der oben genannten Art zur Befestigung eines an das Montagewerkzeug angepassten Gewindeeinsatzes. Der Gewindeeinsatz ist dabei nach einer weiteren nicht beschränkenden Ausführungsform als eine Hülse mit einem Außengewinde und einem Innengewinde ausgebildet, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut vorgesehen ist, in der ein Keil oder Stift aufgenommen ist. Dabei ist das Innengewinde des Gewindeeinsatzes an das erste Außengewinde der Spindel des Montagewerkzeugs angepasst, so dass diese ineinander eingeschraubt werden können. Darüber hinaus kann die radiale Position des wenigstens einen Stifts bzw. Keils an die radiale Position der Stirnwand des Druckstücks des Montagewerkzeugs angepasst sein, so dass das Druckstück den wenigstens einen Stift oder Keil eintreiben kann.

Ein weiterer Aspekt einer nicht beschränkenden Ausführungsform betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Gewindeeinsatzes in einer Öffnung eines Werkstücks. Nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform eines solchen Verfahrens wird zunächst ein Montagewerkzeug der oben genannten Art bereitgestellt, sowie ein an das Montagewerkzeug angepasster Gewindeeinsatz. Der Gewindeeinsatz ist dabei bspw. als eine Hülse mit einem Außengewinde und einem Innengewinde ausgebildet, wobei in der Außenfläche des Gewindeeinsatzes wenigstens eine in Längsrichtung verlaufende Nut ausgebildet ist, in der ein Stift oder Keil derart aufgenommen ist, dass der Stift oder Keil sich in axiale Richtung nicht vollständig entlang des Außengewindes des Gewindeeinsatzes erstreckt. Mit anderen Worten blockiert der Stift bzw. Keil zunächst nicht das Einschrauben des Außengewindes des Gewindeeinsatzes in das Werkstück, sondern steht auf der dem Werkstück abgewandten Seite über den hülsenartigen Grundkörper des Einsatzes hinaus. Nach einer nicht beschränkenden Ausführungsform des Verfahrens wird danach der Gewindeeinsatz auf das erste Außengewinde der Spindel aufgeschraubt, wobei hierzu vorzugsweise bereits die Drehung der Spindel relativ zu der Gehäusehülse gehemmt bzw. gesperrt ist. Anschließend wird der Gewindeeinsatz in die Öffnung des Werkstücks durch eine Rotation der Gehäusehülse zusammen mit der Spindel eingeschraubt, bis der Distanzring bzw. ein ggf. vorgesehener Einstellring mit seiner der Gehäusehülse abgewandten Stirnseite auf das Werkstück trifft. Die Hemmung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel wird hierbei entweder selbsttätig wie oben beschrieben gelöst oder dies kann durch einen definierten Eingriff erfolgen, bspw. durch das Lösen eines Verriegelungselements oder das Umschalten einer Ratsche oder Knarre. Anschließend wird der Gewindeeinsatz in der Öffnung des Werkstücks durch Eintreiben des Stifts bzw. Keils in die Nut und in das Werkstück verankert, in dem die Gehäusehülse relativ zu der Spindel, dem Druckstück und dem Distanzring gedreht wird. Dies bewirkt wie oben beschrieben eine axiale Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse und dem Druckstück einerseits und der feststehenden Spindel mit dem Distanzring andererseits.

Während des Aufschraubens des Gewindeeinsatzes auf das erste Außengewinde der Spindel sowie während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes in die Öffnung des Werkstücks befindet sich die Gehäusehülse relativ zu der Spindel in einer durch einen axialen Anschlag der Spindel an dem Axiallager und/oder einen rotatorischen Anschlag der Spindel an der Gehäusehülse definierten Endposition. Nach dem Lösen der Hemmung zwischen der Gehäusehülse und der Spindel kann sich die Gehäusehülse relativ zu der Spindel von dem Endanschlag entfernen.

Die Rotation der Gehäusehülse erfolgt beispielsweise mittels eines motorisch angetriebenen Werkzeugs, bspw. mittels einer Bohrmaschine, mittels eines Akkuschraubers oder mittels eines pneumatischen Schraubers. Derartige Werkzeuge können mit einer Überlastkupplung, bspw. einer Rutschkupplung, ausgestattet sein, die den weiteren Antrieb der Gehäusehülse bei Erreichen eines maximalen Drehmoments unterbinden. Dies kann dazu genutzt werden, dass das Eintreiben der Stifte oder Keile abgeschlossen wird, wenn die Gehäusehülse bzw. das Druckstück die Stifte oder Keile soweit eingetrieben haben, dass diese z.B. im Wesentlichen bündig mit dem hülsenförmigen Grundkörper des Einsatzes abschließen. Durch den Kontakt der Gehäusehülse bzw. des Druckstücks mit dem hülsenförmigen Grundkörper des Einsatzes steigt das zur weiteren Drehung der Gehäusehülse erforderliche Drehmoment abrupt an. Dieser Anstieg kann bei entsprechender Wahl des maximal von der Überlastkupplung übertragbaren Drehmoments zum definierten Beenden des Eintreibvorgangs eingesetzt werden.

Danach kann das Montagewerkzeug von dem Werkstück und dem Gewindeeinsatz gelöst werden. Dies erfolgt, indem die Drehbewegung der Gehäusehülse geändert wird, was zunächst erneut eine Relativbewegung zwischen Gehäusehülse und Spindel bewirken kann, bis die Spindel wieder mit der Gehäusehülse verklemmt wird. Alternativ kann dies auch durch ein aktives Betätigen eines Verriegelungselements bzw. einer Ratsche oder Knarre erreicht werden. Daraufhin können Gehäusehülse und Spindel gemeinsam weitergedreht werden, so dass sich die Spindel aus dem Gewindeeinsatz herausschraubt. Das Montagewerkzeug befindet sich damit wieder in der Ausgangsstellung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile der hier vorgestellten Beispiele und die Art und Weise, wie sie erreicht werden können, werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, und die Beispiele werden besser verstanden, wobei:

Fig. 1 eine Explosionsansicht der Komponenten eines Montagewerkzeugs nach der vorliegenden Offenbarung ist, Fig. 2 eine Schnittansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,

Fig. 3 eine Perspektivansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,

Fig. 4 eine Perspektivansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Montagewerkzeugs nach Fig. 1 ist,

Fig. 6a bis 6f Seitenansichten sind, die Schritte der Montage eines Gewinde- einsatzes mit dem Montagewerkzeug nach Fig. 1 zeigen,

Fig. 7a, 7b eine Schnittansicht von Details der Schritte der Montage eines Gewindeeinsatzes mit dem Montagewerkzeug nach Fig. 1 ist,

Fig. 8 eine Schnittansicht eines Montagewerkzeugs nach einer zweiten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist,

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Montagewerkzeugs nach einer dritten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, und

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Detail eines Montagewerkzeugs nach einer vierten nicht beschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.

Detaillierte Beschreibung Verschiedene Beispiele werden hier beschrieben und illustriert, um ein allgemeines Verständnis für den Aufbau, die Funktion und die Verwendung der offengelegten Befestigungskragen, mehrteiligen Befestigungssysteme und Befestigungsmethoden zu vermitteln. Die verschiedenen Beispiele, die hier beschrieben und illustriert sind, sind nicht einschränkend und nicht erschöpfend. Daher ist die Erfindung nicht durch die Beschreibung der verschiedenen hier offengelegten nicht-begrenzenden und nicht-erschöpfenden Beispiele begrenzt. Vielmehr wird die Erfindung ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Die in Verbindung mit verschiedenen Beispielen dargestellten und/oder beschriebenen Merkmale und Eigenschaften können mit den Merkmalen und Eigenschaften anderer Beispiele kombiniert werden. Derartige Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich dieser Beschreibung einbezogen werden. Als solche können die Ansprüche geändert werden, um alle Merkmale oder Eigenschaften aufzuführen, die ausdrücklich oder inhärent in dieser Spezifikation beschrieben sind oder anderweitig ausdrücklich oder inhärent durch diese Spezifikation unterstützt werden. Ferner behält sich der Anmelder das Recht vor, die Ansprüche so zu ändern, dass Merkmale oder Eigenschaften, die im Stand der Technik vorhanden sein können, ausdrücklich ausgeschlossen werden. Die verschiedenen Ausführungsformen, die in dieser Beschreibung offenbart und beschrieben werden, können die hierin beschriebenen Merkmale und Charakteristika umfassen, aus ihnen bestehen oder im Wesentlichen aus ihnen bestehen.

Jede Bezugnahme auf "verschiedene Ausführungsformen", "einige Ausführungsformen", "eine Ausführungsform" oder ähnliche Ausdrücke bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit dem Beispiel beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform enthalten ist. Daher beziehen sich die Ausdrücke "in verschiedenen Ausführungsformen", "in einigen Ausführungsformen", "in einer Ausführungsform" oder ähnliche Ausdrücke in der Beschreibung nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen auf jede geeignete Weise kombiniert werden. So können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, ganz oder teilweise mit den Merkmalen, Strukturen oder Eigenschaften einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen ohne Einschränkung kombiniert werden. Derartige Modifikationen und Variationen sollen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Ausführungsformen einbezogen werden.

Der Begriff "zwischen" bedeutet, dass das betreffende Element zwischen zwei anderen Elementen angeordnet ist, aber nicht unbedingt in Kontakt mit diesen anderen Elementen steht. Dementsprechend kann ein Element, das "zwischen" einem ersten und einem zweiten Element liegt, an das erste und/oder zweite Element angrenzen oder mit diesem in Kontakt stehen, und es können zusätzliche Elemente zwischen dem Zwischenelement und dem ersten und/oder zweiten Element angeordnet sein, sofern hier nicht anders angegeben.

Die Figuren zeigen eine nicht beschränkende Ausführungsform des Montagewerkzeugs 1 nach der vorliegenden Offenbarung. Das Montagewerkzeug 1 besteht aus einer Gehäusehülse 2 sowie einer Spindel 3. Optional weist das Montagewerkzeug 1 zusätzlich ein Druckstück 4, ein Axiallager 5, einen Sicherungsring 6, einen Distanzring 7, einen Stift 8 sowie ggf. Magnete 9 auf.

In der dargestellten Ausführungsform ist die Gehäusehülse 2 mit einem in den Figuren 1 und 2 unteren zylindrischen Abschnitt ausgebildet, der einen Raum zur Aufnahme eines Bereichs des Druckstücks 4, des Lagers 5 sowie des Sicherungsrings 6 bildet. Ein in den Figuren 1 und 2 oberer Abschnitt der Gehäusehülse 2 ist in der dargestellten Ausführungsform außen sechseckig gestaltet, d.h. mit einem Angriffsmittel für ein drehmomentübertragendes Werkzeug, wie einen Schraubenschlüssel oder einen motorisch angetriebenen Schrauber. Der obere Abschnitt der Gehäusehülse 2 definiert einen im Wesentlichen zylindrischen Raum, der mit einem Innengewinde 10 versehen ist. Der obere Raum und der untere Raum der Gehäusehülse 2 sind durch einen radial nach innen ragenden Flansch 11 voneinander beabstandet, der eine Durchtrittsöffnung für die Spindel 3 aufweist. In dem unteren Abschnitt der Gehäusehülse 2 sind drei Permanentmagnete 9 eingebracht, die es ermöglichen, das Montagewerkzeug 1 magnetisch an einen Drehmoment übertragenden Werkzeug zu halten.

Die Spindel 3 kann wie in der dargestellten Ausführungsform einen bspw. zylindrischen Schaft aufweisen, der zwei jeweils mit einem Außengewinde versehene Abschnitte miteinander verbindet. In der dargestellten Ausführungsform ist ein in den Figuren 1 und 2 unterer Abschnitt der Spindel 3 mit einem gegenüber dem Schaft geringeren Außendurchmesser ausgestaltet. Dieser untere Abschnitt trägt ein erstes Außengewinde 12. Ein in den Figuren 1 und 2 oberer Abschnitt der Spindel 3 ist mit einem kopfartig vergrößerten Außendurchmesser gestaltet und trägt ein zweites Außengewinde 13. In diesem oberen Bereich der Spindel 3 kann ein weiteres Angriffsmittel für ein Drehmoment übertragendes Werkzeug vorgesehen sein, welches in der dargestellten Ausführungsform als ein Innensechskant ausgebildet ist.

Das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 kann wie unten näher beschrieben wird, in einen Gewindeeinsatz 14 eingeschraubt werden, der bspw. in den Figuren 6a und 7a gezeigt ist. Das zweite Außengewinde 13 der Spindel 3 greift in das Innengewinde 10 der Gehäusehülse 2 ein. In Figur 2 ist die Spindel 3 soweit in die Gehäusehülse 2 eingeschraubt, dass der Absatz zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem das zweite Außengewinde 13 tragenden Kopf der Spindel 3 über zwei Gleitscheiben 23, die sich teilweise ebenfalls durch den Flansch 11 der Gehäusehülse 2 erstrecken, an dem Axiallager 5 anliegt. Alternativ zu der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung mit zwei Gleitscheiben 23 kann der Absatz zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem das zweite Außengewinde 13 tragenden Kopf der Spindel 3 auch direkt an dem Axiallager 5 anliegen.

Diese Anordnung, in der die axiale Relativbewegung zwischen der Spindel 3 und der Gehäusehülse 2 in eine Richtung durch die direkte oder indirekte Anlage der Spindel 3 an dem Axiallager 5 begrenzt ist, definiert eine Endposition, die das Montagewerkzeug während des Einschraubens des Gewindeeinsatzes 14 in ein Werkstück 18 und ggf. auch während des Aufschraubens des Gewindeeinsatzes 14 auf das Gewinde 12 einnimmt. In dieser Endposition der Spindel 3 in der Gehäusehülse 2 sind die Spindel 3 und die Gehäusehülse 2 miteinander verklemmt, ähnlich wie bei einer fest angezogenen Mutter auf einem Gewindebolzen. Mit anderen Worten lässt sich die Gehäusehülse 2 nur bei Überschreiten eines diese Klemmung überwindenden Drehmoments relativ zu der Spindel 3 drehen. Aufgrund der Anlage an dem Axiallager 5 lässt sich diese Verspannung jedoch lösen, ohne dass eine Beschädigung der Gewindeverbindung zwischen Spindel 3 und Gehäusehülse 2 befürchtet werden muss. Dabei bewirkt der Eingriff des zweiten Außengewindes 13 in das Innengewinde 12, dass bei einer relativen Drehung der Gehäusehülse 2 zu der Spindel 3 auch eine relative Axialbewegung entsteht, durch welche die Spindel 3 sich in den Figuren 1 und 2 relativ zu der Gehäusehülse 2 nach oben bewegt.

Das Druckstück 4 ist in der dargestellten Ausführungsform ein hülsenartiges Bauteil mit einem in den Figuren 1 und 2 oberen flanschartigen Ende. Das Druckstück 4 umgreift den Schaft der Spindel 3 derart, dass die Spindel 3 relativ zu dem Druckstück 4 in axialer Richtung bewegbar ist. Das Druckstück 4 ist mit seinem flanschartigen Ende in dem unteren Bereich der Gehäusehülse 2 drehbar gelagert. Hierzu ist zwischen der Gehäusehülse 2 und dem Druckstück 4 das Lager 5 vorgesehen, welches in der dargestellten Ausführungsform als ein Nagellager ausgebildet ist. Das Druckstück 4 ist mittels des Sicherungsrings 6 so in der Gehäusehülse 2 gehalten, dass sich das Druckstück 4 nicht axial relativ zu der Gehäusehülse 2 bewegt. An seinem der Gehäusehülse 2 abgewandten Ende (in Figuren 1 und 2 unten) ist das Druckstück 4 mit einer Stirnwand 15 versehen, die bspw. abgestuft oder wie in der dargestellten Ausführungsform mit einer Phase versehen sein kann. Weiter kann das Druckstück 4 wie in der dargestellten Ausführungsform mit zwei einander gegenüberliegenden Langlöchern 16 versehen sein, die sich in Längsrichtung des Montagewerkzeugs 1 erstrecken.

Der Distanzring 7 ist ebenfalls als ein im Wesentlichen hülsenförmiges Bauteil gestaltet. Der Distanzring 7 weist einen Innendurchmesser auf, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Druckstücks 4 ist, so dass der Distanzring 7 das Druckstück 4 umgreift, aber relativ zu diesem verschiebbar ist. Der Stift 8 befestigt dabei den Distanzring 7 an dem Druckstück 4 und an der Spindel 3, indem der Stift 8 seitliche Öffnungen des Distanzrings 7, die Langlöcher 16 des Druckstücks 4 sowie eine Queröffnung in dem Schaft der Spindel 3 durchgreift. Auf diese Weise ist der Distanzring 7 drehfest und axial nicht verschiebbar mit der Spindel 3 verbunden. Zudem ist der Distanzring 7 drehfest aber axial verschiebbar mit dem Druckstück 4 verbunden.

Wie am besten aus Figur 7a zu erkennen ist, ist der Gewindeeinsatz 14 ebenfalls hülsenförmig gestaltet und weist ein Außengewinde 17 zum Einschrauben in eine Gewindeöffnung eines Werkstücks 18 auf. Weiter ist der Gewindeeinsatz 14 mit einem Innengewinde 19 versehen, das an das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 angepasst ist. Weiter sind in der Außenmantelfläche des Gewindeeinsatzes 14 Nuten 20 ausgebildet, die in axialer Richtung, d.h. in Längsrichtung des Montagewerkzeugs, verlaufen. In jede Nut 20 ist ein Stift bzw. Keil 21 eingesetzt, der durch Klemmkraft in der Nut 20 gehalten wird. Gegebenenfalls kann der Keil 21 auch in anderer Weise lösbar mit dem Gewindeeinsatz 14 verbunden sein. Vor der Montage des Gewindeeinsatzes 14 stehen die Keile 21 wie aus den Figuren 6a und 7a ersichtlich, zunächst in Einschraubrichtung rückwärtig, d.h. auf der dem Werkstück 18 abgewandten Seite, über den Grundkörper des Gewindeeinsatzes 14 heraus. Damit überdecken sich die Keile 21 nicht oder allenfalls in geringem Umfang mit dem Außengewinde 17 des Gewindeeinsatzes 14, so dass durch die Keile 21 das Einschrauben des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18 nicht behindert wird. Grundsätzlich ist zur Fixierung des Gewindeeinsatzes 14 in dem Werkstück 18 ein einzelner Keil 21 ausreichend. Es können jedoch, wie in der dargestellten Ausführungsform gezeigt, wenigstens zwei Keile 21 an dem Gewindeeinsatz 14 vorgesehen sein.

Nachfolgend wir die Montage eines Gewindeeinsatzes 14 mittels des Montagewerkzeugs 1 in ein Werkstück 18 unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 6a bis 7b näher beschrieben:

Zu Beginn des Montagevorgangs befindet sich die Gehäusehülse 2 und die Spindel 3 relativ zueinander in der in Figur 2 dargestellten Endosition, d.h. die Spindel 3 ist bis zu dem Flansch 11 in die Gehäusehülse 2 eingeschraubt und dort derart festgeklemmt, dass ein geringes Drehmoment von der Gehäusehülse 2 auf die Spindel 3 übertragen werden kann, ohne dass diese sich relativ zueinander bewegen. Diese Stellung wird nachfolgend auch als erster Betriebsmodus bezeichnet. Dieser erste Betriebsmodus kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch erreicht werden, dass zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 ein rotatorischer Anschlag vorgesehen ist.

Wie aus den Figuren 2 und 6a ersichtlich ist, ragt in diesem Zustand das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 über die dem Werkstück 18 zugewandte Stirnwand (in Figur 2 unten) des Distanzrings 7 hinaus. Der Gewindeeinsatz 14 kann somit mit dem Montagewerkzeug 1 verbunden werden, indem die Gehäusehülse 2 gedreht wird, wodurch die Spindel 3 mitgedreht wird, und sich mit ihrem ersten Außengewinde 12 in das Innengewinde 19 des Gewindeeinsatzes 14 einschraubt. Die Keile 21 ragen dabei in den ringartigen Freiraum zwischen dem Distanzring 7 und dem Schaft der Spindel 3. Es ist an dem Übergang zwischen dem Schaft der Spindel 3 und dem ersten Außengewinde 12 ein Absatz 22 ausgebildet, gegen den der hülsenartige Grundkörper des Gewindeeinsatzes 14 anschlägt, wenn der Gewindeeinsatz 14 vollständig auf die Spindel 3 aufgeschraubt ist. Dies ist in den Figuren 7a und 7b zu erkennen.

Der Gewindeeinsatz 14 kann dann gemeinsam mit dem Montagewerkzeug 1 zu dem mit einer Gewindeöffnung versehenen Werkstück 18 geführt werden, wobei der Gewindeeinsatz 14 in das Werkstück 18 eingeschraubt wird, in dem die Gehäusehülse 2 weiter gedreht wird. Das hierfür erforderliche Drehmoment ist vergleichsweise klein, so dass sich die Klemmverbindung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 nicht löst, sondern das Drehmoment über die Gehäusehülse 2 in die Spindel 3 und in den Gewindeeinsatz 14 übertragen wird. Dies ist in den Figuren 6b und 6c dargestellt.

Die Einschraubtiefe D des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18 kann bspw. über die axiale Erstreckung des Distanzrings 7 definiert werden. Wie aus Figur 7a ersichtlich ist, bestimmt der axiale Abstand D zwischen der dem Werkstück 18 zugewandten Seite des Absatzes 22 und der dem Werkstück 18 zugewandten Stirnseite des Distanzrings 7 die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 in das Werkstück 18. Es trifft auf die Stirnseite des Distanzrings 7 auf die Oberfläche des Werkstücks 18 auf, wenn der Gewindeeinsatz 14 vollständig in das Werkstück 18 eingeschraubt ist.

Wenn der Abstand D zwischen dem Absatz 22 der Spindel 3 und der Stirnseite des Distanzrings 7 größer gewählt wird, d.h. wenn der Distanzring 7 kleiner als in der dargestellten Ausführungsform ist, lässt sich der Gewindeeinsatz 14 tiefer in das Werkstück 18 einschrauben. Umgekehrt, schließt der Gewindeeinsatz 14 bündig mit der Werkstückoberfläche ab, wenn der Absatz 22 der Spindel 3 bündig mit der Stirnseite des Distanzrings 7 ist bzw. der Gewindeeinsatz 14 steht über die Werkstückoberfläche 18 hervor, wenn der Absatz 22 der Spindel 3 gegenüber der Stirnseite des Distanzrings 7 zurückversetzt ist. Durch unterschiedlich lang gestaltete Distanzringe 7 lässt sich die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 an unterschiedliche Erfordernisse anpassen.

Alternativ kann die Einschraubtiefe des Gewindeeinsatzes 14 auch dadurch begrenzt werden, dass die Keile 21 auf das Werkstück 18 treffen. In Figur 7a ist gezeigt, wie eine Kante der Keile 21 gegen eine Phase der Öffnung in dem Werkstück 18 anschlägt, wenn die Stirnseite des Distanzrings 7 die Oberfläche des Werkstücks 18 berührt.

Der Kontakt zwischen der Stirnseite des Distanzrings 7 mit der Oberfläche des Werkstücks 18 bzw. der Kontakt der Keile 21 mit dem Werkstück 18 bewirkt, dass das zum Einschrauben des Gewindeeinsatzes 14 erforderliche Drehmoment schlagartig ansteigt, wenn durch die Drehung die Spindel 3 mit dem Gewindeeinsatz 14 weiter in das Werkstück 18 eindringt und gleichzeitig der axial mit der Spindel 3 über dem Stift 8 verbundene Distanzring 7 gegen die Oberfläche des Werkstücks 18 gepresst wird. Dieser Anstieg des Drehmoments bewirkt ein Lösen der Klemmverbindung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3. Da die Spindel 3 hierbei direkt oder indirekt an dem Axiallager 5 anliegt, lässt sich die Klemmverbindung gut lösen. Ein ähnlicher Effekt wird erreicht, wenn die Verspannung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 durch einen rotatorischen Anschlag (nicht dargestellt), der die relative Drehung zwischen diesen Bauteilen limitiert, so begrenzt wird, dass die Verspannung nicht zu groß wird. Durch diesen Vorgang wird das Montagewerkzeug 1 in seinen zweiten Betriebsmodus überführt, in welchem die Gehäusehülse 2 und die Spindel 3 relativ zueinander verdrehbar sind. Hierbei entfernen sich Spindel 3 und Gehäusehülse 2 durch Relativbewegung aus der Endposition der Figur 2.

Wie in den Figuren 6d und 7b gezeigt, wird bei einer fortgesetzten Drehung der Gehäusehülse 2 in dem zweiten Betriebsmodus eine relative Axialbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 bewirkt. Der Distanzring 7 ist axial fest mit der Spindel 3 verbunden und verleibt dabei in der in Figur 7a gezeigter Position. Durch die Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3 wird auch das Druckstück 4 relativ zu der Spindel 3 (in Figur 2 nach unten) bewegt. Durch diese Bewegung trifft die Stirnwand 15 des Druckstücks 4 auf die dem Montagewerkzeug 1 zugewandte Seite (oben in Figur 7a und 7b) der Keile 21 und treibt dies bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse 2 weiter in die Nuten 20 sowie in das Werkstück 18 ein. Hierdurch wird der Gewindeeinsatz 14 drehfest in dem Werkstück 18 verankert. Dieser Zustand ist in Figur 7b gezeigt.

Sobald die Stirnwand 15 des Druckstücks 4 bzw. die daran angebrachte Phase mit dem Werkstück 18 in Kontakt tritt, steigt das Drehmoment nochmals signifikant an. Dieser zweite Anstieg des Drehmoments kann zum Abschalten eines das Montagewerkzeug 1 antreibenden Werkzeugs bspw. mittels einer Rutschkupplung, genutzt werden.

Das Montagewerkzeug 1 kann nun wieder in seinen ersten Betriebsmodus zurückversetzt und aus dem Werkstück 18 und dem Gewindeeinsatz 14 herausgeschraubt werden. Hierzu wird die Drehrichtung des die Gehäusehülse antreibenden Werkzeugs umgekehrt, wie dies in den Figuren 6e und 6f angedeutet ist. Da die Spindel 3 und der Distanzring 7 über dem Gewindeeinsatz 14 mit dem Werkstück 18 zumindest geringfügig verspannt sind, erfolgt bei einer Um- kehr der Drehrichtung der Gehäusehülse zunächst erneut eine Relativbewegung zwischen der Gehäusehülse 2 und der Spindel 3, bis die Spindel 3 die in Figur 2 gezeigte Endposition erreicht hat. Die Spindel 3 verklemmt sich bei Anschlag an den Flansch 11 der Gehäusehülse 2 wieder mit dieser, so dass die Spindel 3 und die Gehäusehülse 2 in ihrem drehtest miteinander verbundenen ersten Betriebsmodus sind. Alternativ oder zusätzlich kann dies über eine manuell oder automatisch eingreifende Sperreinrichtung erfolgen. Bei fortgesetzter Drehung der Gehäusehülse 2 wird dann das erste Außengewinde 12 der Spindel 3 aus dem Gewindeeinsatz 14 herausgeschraubt, wodurch der Montagevorgang vollständig abgeschlossen ist.

Eine zweite Ausführungsform ist in Figur 8 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Hierbei weist das Montagewerkzeug 1 einen Stift 24 auf, der radial aus der Spindel 3 hervorsteht und in dieser fixiert ist. Mit anderen Worten bewegt sich der Stift 24 zusammen mit der Spindel 3, wenn diese bewegt wird. In dem in Figur 8 gezeigten Zustand, der eine Endposition der Spindel 3 relativ zu der Gehäusehülse 2 definiert, liegt der Stift 24 axial an dem Flansch 11 an. Diese Linienberührung verursacht bei relativer Drehung weniger Reibung als eine vollflächige Anlage der Spindel 3 an dem Flansch 11. Schon dies kann ein unerwünschtes Verklemmen wirksam verhindern. Weiter ist in Figur 8 ein zweiter Stift 25 dargestellt, der in der Gehäusehülse 2 radial nach innen vorsteht, nämlich in den ersten zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse 2. Damit schlagen die Stifte 24 und 25 in der in Figur 8 gezeigten Endposition in Drehrichtung aneinander an und bilden somit einen rotatorischen Anschlag zwischen der Spindel 3 und der Gehäusehülse 2. Hierdurch lässt sich ebenfalls ein Verklemmen der Spindel 3 in der Gehäusehülse 2 verhindern. Eine dritte Ausführungsform ist in Figur 9 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Hierbei weist das Montagewerkzeug 1 einen Absatz 26 an der in der Figur unteren Seite des Kopfabschnitts der Spindel 3 auf, der in der dargestellten Endposition an dem Axiallager 5 anliegt. Dieser Absatz 26 ersetzt somit die in Figur 2 gezeigten Gleitscheiben 23, so dass die Spindel direkt an das Axiallager 5 anschlägt. Abweichend von der in Figur 9 gezeigten Darstellung muss der Durchmesser des Absatzes 26 gegenüber dem das Außengewinde 13 aufweisenden Kopfabschnitt nicht wesentlich verkleinert sein. Jedoch darf dieser Absatz 26 die Bewegung der Spindel 3 in dem zylindrischen Abschnitt der Gehäusehülse 2 nicht behindern.

Eine weitere alternative Ausführungsform ist in Figur 10 dargestellt. Der Aufbau des Montagewerkzeugs 1 gleicht im Wesentlichen dem der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Identische Bauteile werden daher mit denselben Bezugszif- fern bezeichnet. Der Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der Ausführungsform nach Figur 10 liegt darin, dass auf dem Distanzring 7 nach Figur 10 ein Außengewinde vorgesehen ist. Auf dieses Außengewinde ist mit einem Innengewinde ein Einstellring 27 geschraubt. Weiter ist eine Kontermutter vorgesehen, die ebenfalls mit dem Außengewinde in Eingriff steht. Mittels der Kontermutter kann der Einstellring 27 in seiner Position auf dem Distanzring 7 fixiert werden. Bei gelöster Kontermutter kann die Position des Einstellrings 27 relativ zu dem Distanzring 7 verändert werden. Auf diese Weise wird gleichzeitig auch der Abstand zwischen der dem Werkstück 18 zugewandten Stirnseite des Einstellrings 27 und dem Absatz 22 der Spindel 3 verändert. Damit lässt sich die Einschraubtiefe eines Gewindeeinsatzes 14 in ein Werkstück 18 ohne Austausch des Distanzrings 7 durch entsprechende Einstellung der Position des Einstellrings 27 anpassen. In dieser Beschreibung sind, sofern nicht anders angegeben, alle numerischen Parameter so zu verstehen, dass ihnen der Begriff "ungefähr" vorangestellt und modifiziert wird, wobei die numerischen Parameter die inhärente Variabilität aufweisen, die für die zugrundeliegenden Messtechniken charakteristisch ist, die zur Bestimmung des numerischen Wertes des Parameters verwendet werden. Zumindest, und nicht als Versuch, die Anwendung der Lehre von den Äquivalenten auf den Umfang der Ansprüche einzuschränken, sollte jeder hier beschriebene numerische Parameter unter Berücksichtigung der Anzahl der gemeldeten signifikanten Stellen und unter Anwendung gewöhnlicher Rundungsmethoden ausgelegt werden.

Außerdem schließt jeder hier aufgeführte Zahlenbereich alle Unterbereiche ein, die unter den genannten Bereich fallen. Beispielsweise umfasst ein Bereich von "1 bis 10" alle Unterbereiche zwischen (und einschließlich) dem angegebenen Minimalwert von 1 und dem angegebenen Maximalwert von 10, d. h. mit einem Minimalwert gleich oder größer als 1 und einem Maximalwert gleich oder kleiner als 10. Jede numerische Maximalbegrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle niedrigeren numerischen Begrenzungen einschließen, die darunter subsumiert werden, und jede numerische Minimalbegrenzung, die in dieser Spezifikation genannt wird, soll alle höheren numerischen Begrenzungen einschließen, die darunter subsumiert werden. Dementsprechend behält sich der Anmelder das Recht vor, diese Spezifikation, einschließlich der Ansprüche, zu ändern, um ausdrücklich jeden Teilbereich zu nennen, der unter die ausdrücklich genannten Bereiche fällt. Alle diese Bereiche sind in dieser Beschreibung enthalten.

Die grammatikalischen Artikel "ein/eine" und "der/die/das", wie sie hier verwendet werden, sollen, sofern nicht anders angegeben, "mindestens einen" oder "einen oder mehrere" einschließen, auch wenn "mindestens einen" oder "einen oder mehrere" in bestimmten Fällen ausdrücklich verwendet wird. Daher werden die vorstehenden grammatikalischen Artikel hier verwendet, um sich auf ein oder mehr als ein (d. h. auf "mindestens ein") der bestimmten identifizierten Elemente zu beziehen. Ferner schließt die Verwendung eines Substantivs im Singular auch den Plural ein, und die Verwendung eines Substantivs im Plural schließt den Singular ein, sofern der Kontext der Verwendung nichts anderes erfordert.

Der Fachmann erkennt, dass die hierin beschriebenen Verbindungselemente, Strukturen, Vorgänge/Aktionen und Objekte sowie die sie begleitenden Erörterungen der begrifflichen Klarheit halber als Beispiele verwendet werden und dass verschiedene Konfigurationsänderungen in Betracht gezogen werden. Folglich sind die hier genannten spezifischen Beispiele/Ausführungen und die begleitende Diskussion als repräsentativ für ihre allgemeineren Klassen gedacht. Im Allgemeinen soll die Verwendung eines bestimmten Beispiels für seine Klasse repräsentativ sein, und die Nichterwähnung bestimmter Komponenten, Geräte, Vorrichtungen, Vorgänge/Aktionen und Objekte sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Die vorliegende Offenbarung enthält zwar Beschreibungen verschiedener spezifischer Aspekte zur Veranschaulichung verschiedener Aspekte der vorliegenden Offenbarung und/oder ihrer potenziellen Anwendungen, doch versteht es sich von selbst, dass die Fachleute auf dem Gebiet der Technik Variationen und Modifikationen vornehmen werden. Dementsprechend sind die hierin beschriebene(n) Erfindung(en) mindestens so weit zu verstehen, wie sie beansprucht werden, und nicht so eng, wie sie durch die hierin enthaltenen besonderen illustrativen Aspekte definiert sind. Bezugszeichen:

1 Montagewerkzeug 16 Langloch

2 Gehäusehülse 17 Außengewinde

3 Spindel 18 Werkstück

4 Druckstück 19 Innengewinde

5 Lager 20 Nut

6 Sicherungsring 21 Keil

7 Distanzring 22 Absatz

8 Stift 23 Gleitscheibe

9 Magnet 24 Stift

10 Innengewinde 25 Stift

11 Flansch 26 Absatz

12 erstes Außengewinde 27 Einstellring

13 zweites Außengewinde

14 Gewindeeinsatz D Abstand

15 Stirnwand